[發明專利]循環流化床鍋爐脫硫灰渣制備公路路基材料的方法

有效

• 申請號: 201810833861.6
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108821662B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 喬秀臣
• 申請（專利權）人: 華東理工常熟研究院有限公司;山西國峰煤電有限責任公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B28/04
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發明屬于公路、電力和固體廢物資源化利用領域，更具體的涉及一種循環流化床鍋爐脫硫灰渣制備公路路基材料的方法。本發明以CFB鍋爐脫硫灰渣為主要原料，以SO₃、SO₂、CaO和水固比作為判斷的依據，通過與粘土或水泥混合，可以實現浸水養護強度超過1MPa，半干混合料或漿料凝固不開裂，滿足各個等級公路一般路基的要求，實現CFB鍋爐脫硫灰渣規模化利用，并節約公路建設成本。

技術領域

本發明屬于公路、電力和固體廢物資源化利用領域，更具體的涉及一種循環流化床鍋爐脫硫灰渣制備的公路路基材料。

背景技術

循環流化床（CFB）鍋爐由于具有煤種適應性強，燃燒效率高，可實現爐內高溫脫硫等優勢，近年來迅速成為國家鼓勵的新建火電廠的優選。我國也因此成為世界上循環流化床鍋爐臺數最多，總裝機容量最大的國家。由于采用低熱值煤燃燒供能，CFB鍋爐排放的灰渣約占原煤質量50%，是相同發電規模下煤粉鍋爐灰渣的2-4倍。截至2016年，全國CFB鍋爐超過3000臺，年排灰渣量超過2億噸，約占全國粉煤灰總量的40%。

由于燃燒溫度遠低于煤粉爐的1200-1600℃，CFB鍋爐燃燒所形成的灰渣沒有熔融相出現，硅酸鹽礦物主要以煤炭中的粘土礦物失水而形成疏松多孔物質和由煤炭引入的石英礦物為主；此外，因滿足煙氣硫排放要求而配套的爐內脫硫或煙道煙氣脫硫，使得CFB鍋爐脫硫灰渣中含有大量氧化鈣、氫氧化鈣、硬石膏和碳酸鈣等物質。由于對CFB鍋爐灰渣缺乏系統科學認識，加之需水量比、三氧化硫含量、游離氧化鈣等諸多物理化學性質的特殊性，導致CFB鍋爐脫硫灰渣雖然被嘗試大量應用于建材行業而實現原燃料有效節約并降低環境壓力（表1），卻被2018年6月1日起正式實施的《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2017）新標準，明確指出“循環流化床鍋爐燃燒收集的粉末”不納入所定義的粉煤灰。如何實現CFB鍋爐脫硫灰渣的大規模應用，是相關火電廠永續發展的關鍵，也是踐行煤炭清潔利用政策，落實綠水青山國策必然面對的問題。

本發明針對CFB鍋爐脫硫灰渣中高鈣高硫，以及高偏高嶺的特點，面向我國日益發達的公路建設，發明了一種可以大量利用CFB鍋爐脫硫灰渣制備公路路基材料的方法。

發明內容

本發明的目的是針對循環流化床（CFB）鍋爐脫硫灰渣中高鈣高硫，以及高偏高嶺的特點，將循環流化床（CFB）鍋爐脫硫灰渣制備成公路路基材料，解決循環流化床（CFB）鍋爐脫硫灰渣的大規模應用的問題。

本發明以CFB鍋爐脫硫灰渣為主要原料，以SO₃、SO₂、CaO和水固比作為判斷的依據，通過與粘土或水泥混合，可以實現浸水養護強度超過1MPa，半干混合料或漿料凝固不開裂，滿足各個等級公路一般路基的要求，實現CFB鍋爐脫硫灰渣規模化利用，并節約公路建設成本。

本發明是通過如下技術方案實現上述目的的：

一種循環流化床鍋爐脫硫灰渣制備的公路路基材料，由循環流化床鍋爐脫硫灰渣與粘土或水泥混合所得；所述循環流化床鍋爐脫硫灰渣為循環流化床鍋爐脫硫灰或循環流化床鍋爐脫硫渣；所述循環流化床鍋爐脫硫灰為循環流化床鍋爐煙氣收集的粉末（簡稱灰）；所述循環流化床鍋爐脫硫渣為循環流化床鍋爐爐內燃燒從鍋爐底部排出的底渣（簡稱渣）；